迈向人工视觉的成功一步

诸平

据瑞士弗里堡大学（University of Fribourg）2023年10月12日提供的消息，来自瑞士、中国和美国的一组研究人员取得了一项发现，该发现可能成为新一代视觉假体（visual prostheses）的基础。他们证明，被称为树鼩（tupaias / Tree Shrew）的小型哺乳动物即使在视网膜没有受到刺激的情况下也能够“看见”。 为了实现这一目标，这些哺乳动物的神经细胞被光脉冲激活，从而在它们的大脑中产生视觉感知。

视觉系统的激活通常是通过刺激眼睛的视网膜而产生的。由弗莱堡大学格雷戈尔·赖纳（Gregor Rainer）教授领导的跨学科研究小组，通过刺激适当的神经元，在没有任何视觉信息到达眼睛的情况下，成功地在技术上产生了这种激活。使用光遗传学（optogenetics）方法，将跨膜蛋白（transmembrane proteins）引入大脑神经元，这些神经元受到光脉冲的刺激。

当大脑无需眼睛也能看到东西时（When the brain can see without the eyes）

原则上，即使在眼睛功能丧失的情况下，这种方法也可以将信息注入视觉系统，然后大脑将其解释为视觉。因此，获得的结果可以构成下一代视觉假体（visual prostheses）的基础。需要进一步有针对性的研究才能使这一目标成为现实。

目前可用的视觉假体在眼睛内部工作。虽然它们可能对某些眼病有用，但尚未取得任何真正的突破。目前的研究重点不是眼睛，而是视觉丘脑（visual thalamus），这是大脑中心的一个中继区，负责收集和传递来自眼睛的信息。现在需要进一步的基础研究，以确保这些在视觉系统中人工创造的感知尽可能忠实地再现自然视觉。

将动物模型作为对全球性问题获得新见解的基础（The animal model as a basis for gaining new insights into a global problem）

树鼩发达的视觉系统与人类相似，使其非常适合这项研究。瑞士严格的动物实验标准保证了动物友好的环境。

据世界卫生组织（World Health Organization）估计，全球至少有22亿人存在近距离或远距离视力障碍。大多数患有视力障碍或失明的人都超过50岁。希望这一领域的进一步研究能够在中期推动创新视觉假体的开发和测试。这样的突破将改善许多人的生活质量，特别是在人口老龄化的社会中。

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Successful step towards artificial vision

A step closer to a visual prosthesis